Chương 6: Quản lý chất lượng nước

Chia sẻ: Nguyễn Tài Năng | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:47

Thêm vào BST

Báo xấu

573
lượt xem 245
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chất lượng nước trong nuôi trồng thủy sản bao gồm tất cả các yếu tố vật lý, hóa học và sinh học, sự biến động của các yếu tố này đều ảnh hưởng đến năng suất nuôi. Hầu hết các tác động của con người đều nhằm cải thiện các yếu tố hóa học và sinh học, trong khi đó các yếu tố vật lý thì lại rất khó quản lý khi xảy ra điều kiện bất lợi hay sự cố.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương 6: Quản lý chất lượng nước

Quản lý chất lượng nước CHƯƠNG 6 QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG NƯỚC 1 TIÊU CHUẨN CHỌN ĐIỂM, CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ ĐẤT Chất lượng nước trong nuôi trồng thủy sản bao gồm tất cả các yếu tố vật lý, hóa học và sinh học, sự biến động của các yếu tố này đều ảnh hưởng đến năng suất nuôi. Hầu hết các tác động của con người đều nhằm cải thiện các yếu tố hóa học và sinh học, trong khi đó các yếu tố vật lý thì lại rất khó quản lý khi xảy ra điều kiện bất lợi hay sự cố. Con người chỉ có thể hạn chế những tác động xấu từ các yếu tố vật lý thông qua biện pháp chọn điểm nuôi, thiết kế và thi công công trình hợp lý. Chọn địa điểm nuôi thích hợp không những chỉ hạn chế tác động xấu của các yếu tố vật lý mà còn có thể hạn chế những bất lợi về yếu tố hóa học và sinh học. Sau đây là một số tiêu chuẩn về các yếu tố vật lý, hóa học và sinh học để lựa chọn vùng nuôi thích hợp. 1.1 Các yếu tố sinh lý học quan trọng trong việc chọn điểm nuôi thủy sản (Huguenin and Colt, 1989; Trích dẫn bởi C.W. Lin & Yang Yi, 2001) 1.1.1 Môi trường sinh học - Năng suất sơ cấp: hoạt động quang hợp - Sinh thái vùng: số lượng về mức độ dinh dưỡng, loài ưu thế - Quần thể các loài mong muốm: cá thể trưởng thành, nguồn giống - Sự hiện diện và mật độ địch hại: trong đất, nước, không khí - Bệnh đặc hữu, ký sinh trùng 1.1.2 Các yếu tố về địa điểm - Đặc điểm lưu vực sông: độ dốc (độ cao và khoảng cách), sự che phủ bề mặt, rửa trôi, các hoạt động trên sườn dốc - Cung cấp nước ngầm: tầng ngập nước, độ sâu mực nước ngầm, chất lượng - Thủy triều: biên độ, tốc độ, sự thay đổi theo mùa và giông bão, sự dao động - Sóng: biên độ, cường độ, hướng, thay đổi, tần số giông bão theo mùa - Dòng chảy vùng ven biển: cường độ, hướng và thay đổi theo mùa - Khả năng tiếp cận địa bàn - Lịch sử của địa bàn: sử dụng đất trước đây 1.1.3 Các yếu tố về đất - Loại đất, quá trình sử dụng đất, đặc điểm của tầng đất chính - Tốc độ thấm: hệ số thấm nước - Địa hình và sự phân bố các loại đất - Hình dạng và kích thước hạt - Góc tĩnh: ướt, khô - Độ màu mỡ - Quần thể vi sinh vật 93
Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản - Các độc tố có thể rò rỉ: thuốc trừ sâu, kim loại nặng, các loại hoá chất khác 1.1.4 Các yếu tố khí tượng - Gió: tốc độ gió thịnh hành, thay đổi theo mùa, cường độ và tần số bão - Ánh sáng: tổng năng lượng mặt trời hàng năm, cường độ, chất lượng, thời gian chiếu sáng: chu kỳ ngày đêm - Nhiệt độ không khí và sự dao động - Độ ẩm tương đối hoặc điểm sương và sự dao động - Vũ lượng: lượng mưa, phân bố hàng năm, tần số và mức tối đa của bão 1.2 Các thông số quan trọng trong việc quản lý chất lượng nước (Huguenin and Colt, 1989); Trích dẫn bởi C.W. Lin & Yang Yi, 2001) 1.2.1 Các thông số lý học - Nhiệt độ (biến động theo ngày và theo mùa) - Độ mặn (biến động theo thủy triều và theo mùa) - Hạt (chất rắn) thành phần (hữu cơ và vô cơ) kích thước hàm lượng - Màu sắc - Ánh sáng tổng năng lượng chiếu sáng hằng năm cường độ năng lượng bức xạ chất lượng ánh sáng thời gian chiếu sáng (chu kỳ trong ngày) 1.2.2 Các thông số hoá học - pH và độ kiềm - Khí tổng áp suất khí oxy nitơ CO2 H 2S 94
Quản lý chất lượng nước - Chất dinh dưỡng các hợp chất nitơ các hợp chất phospho kim loại vi lượng và sự hình thành - Các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy không phân hủy - Các hợp chất độc kim loại nặng bioxit 1.2.3 Các thông số sinh học - Vi khuẩn (chủng loại và mật độ) - Virút - Nấm - Khác 95
Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản 1.3 Tiêu chuẩn về đất và nước để lựa chọn vùng nuôi thích hợp Bảng 6-1: Tiêu chuẩn về tính chất vật lý, hóa học của đất để xây dựng công trình nuôi thủy sản Phân loại Đặc điểm Ảnh hưởng Tốt Trung bình Xấu Độ sâu đến tầng sulfidic hoặc >100 50-100 5,5 4,5-5,5 35 18-35 75 25-75 60% sét) Độ sâu tới đá (cm) >150 100-150
Quản lý chất lượng nước Bảng 6-2. Tiêu chuẩn về chất lượng nước cho nuôi trồng thủy sản Đặc điểm Phân loại Ảnh hưởng Tốt Trung bình Xấu TDS Nước ngọt (mg/L) 50-500 500-2000 >2000 Sự điều hoà thẩm thấu Nước lợ (g/L) 15-25 5-15 35 Độ mặn (‰ ) 2 Nước ngọt 15-25 5-15 35 pH 6,5-8,5 5,0-6,5 10,0 pH cao Độ kiềm tổng cộng 50-200 20-50 500 Độ kiềm cao Độ cứng tổng cộng 50-200 20-50 500 Độ cứng cao Độ trong (cm) 30-60 15-30 100 Phù sa; ánh sáng thấp 10-25 0,5 pH cao Oxy hoà tàn (mg/L) >5 2-5 15 ∆P cao ∆P (mm Hg) 0 0-50 >50 Bệnh bọt khí +2 0-0,5 0,5-5 >5 Sắt kết tủa Fe 3- (mg/L) PO 4 (µg/L) 10-20 20-200 >200 Tảo phát triển quá mức 10-20 5-10 20 Độc CO2 Độ cứng canxi 50-200 20-50 500 Độ cứng cao COD (mg/L) 0-50 50-200 >200 Nhu cầu oxy NH 3-N (mg/L) 1,0 Độc ammonia NO 2-N (mg/L) 0-0,5 0,5-2,0 >2,0 Độc nitrit H 2S (µg/L) 0 Rất nhỏ >5 Độc H 2S Clorine (mg/L) 0 Rất nhỏ >1,0 Độc chlorine Những chất độc hại Thấp Trung bình Cao Độc 97
Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản Bảng 6-3. Tiêu chuẩn về nguồn nước cấp cho vùng nuôi thủy sản Đặc điểm Phân loại Ảnh hưởng Nhẹ Trung bình Nặng (E + S) - P (cm/year) Nước ngọt 25 25-50 >50 Biến động mực nước Nước lợ' 3 Dòng chảy vào (m /phút) Nước ngọt 0,4 0,2-0,4 150 Độ mặn cao Nước lợ S: độ bốc hơi tại chỗ x 0.7 E: rò rỉ (phải được đánh giá dựa trên tính chất của đất) P: lượng mưa. 2 PH THẤP VÀ BÓN VÔI pH thấp có thể gây ra do acid carbonic, acid hữu cơ và acid khoáng. Bón vôi được sử dụng phổ biến để làm tăng pH trong ao có nền đáy phèn và độ kiềm/cứng thấp. 2.1 Tác dụng của vôi Các trường hợp sau đây cần bón vôi: - Ao mất cân bằng dinh dưỡng với mùn và bùn có chất hữu cơ. - Ao có nước mềm với độ kiềm thấp. - Ao bị nhiễm phèn. Tác dụng của vôi trong ao: - Trung hoà acid và tăng pH của nước và nền đáy. - Tăng khả năng đệm. - Tăng nguồn CO 2 cho sự quang hợp của thực vật phiêu sinh. - Kết tủa các chất keo - Tăng hàm lượng phosphorus ở nền đáy (giảm phosphorus hòa tan). 98
Quản lý chất lượng nước - Kết qủa cuối cùng là tăng sinh lượng trong ao. Các loại vôi: - Vôi nông nghiệp- CaCO 3 or CaMg(CO 3)2 - Vôi ngậm nước hay vôi tôi - Ca(OH)2 - Vôi sống - CaO Hiệu quả tương đối của các loại vôi khác nhau: Loại vôi CaCO3 CaMg(CO 3 2) Ca(OH)2 CaO Phần trăm 100 109 136 179 Độ mịn của vôi: Vôi sống và vôi tôi dạng bột nhưng đá vôi (CaCO 3) được hình thành từ những hạt có kích thước khác nhau. Hiệu quả của vôi được xem là 100% khi kích thước hạt nhỏ hơn 0,25 mm (đi qua lưới 0,25 mm), hiệu quả của vôi giảm khi kích thước hạt tăng lên. 2.2 Thời gian bón vôi 3- Vì khi bón vôi gây ra việc giảm tức thì lượng CO và làm mất PO 4 trong nước, cho 2 nên ao nên bón vôi một vài ngày trước khi lấy nước và trước khi bón phân. Tránh sử dụng vôi sống cho ao đang nuôi cá; bón vôi nông nghiệp dọc theo bờ ao. 2.3 Cơ sở hoá học cho nhu cầu vôi sử dụng 2.3.1 Mức độ hiệu quả của vôi Hiệu quả trung hòa của vôi phụ thuộc vào tỉ lệ phần trăm của vôi ở các cỡ hạt khác nhau. Bảng sau đây trình bày cách tính hiệu quả trung hòa của vôi: Bảng 6-4. Đánh giá tính hiệu quả của vôi Loại sàng theo tiêu Cỡ hạt (mm) Hiệu quả trung hòa của vôi chuẩn ASTM 10 >1,70 0,036 20 1,69-0,85 0,127 60 0,84-0,25 0,522 60
Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản 2.3.2 Giá trị trung hoà của vôi Giá trị trung hòa của vôi chính là khả năng trung hòa acid của vôi và được xác định bằng cách cho một lượng vôi phản ứng hoàn toàn với acid HCl (cho một lượng thừa HCl), sau đó chuẩn độ NaOH với chỉ thị phenoltalein để xác định lượng HCl trong phản ứng. Giá trị trung hòa của vôi được tính như sau: (V - T ) (N) (5,000) Giá trị trung hoà (%) = ---------------------------- S Trong đó V = thể tích acid HCl (mL) T = thể tích NaOH (mL) N = Nồng độ đượng lượng (nồng độ của HCl=NaOH) S = trọng lượng mẫu (mg). Khi xác định được hiệu quả tương đối của vôi (ER) và giá trị trung hòa của vôi (NV), chúng ta có thể tính toán lượng vôi cần bón cho ao nuôi như sau Nhu cầu bón CaCO 3 (kg/ha) Lượng vôi cần bón (kg/ha) = (NV% x ER%) Trong đó NV = giá trị trung hòa (%) ER = tỉ lệ hiệu suất (%) Thí dụ, giả sử theo lý thuyết cần phải bón 2.000 kg/ha CaCO 3 nguyên chất, với một loại vôi nông nghiệp bán trên thị trường có giá trị trung hoà là 86% và tỉ lệ hiệu suất 72%. Lượng vôi cần bón là: 2000 Lượng vôi phải bón = = 3,230 kg/ha 86% x 72% 2.4 Sản xuất vôi và phản ứng của vôi 2.4.1 Quá trình sản xuất vôi Vôi nông nghiệp thường được sản xuất bằng phương pháp nghiền cơ học, đá vôi hay san hô khi nghiền thành bột chúng ta thu được CaCO 3, đá vôi đen sau khi nghiên chúng ta thu được CaMg(CO 3 2) . Đá vôi hay san hô khi được nung ở nhiệt độ cao chúng ta thu được CaO (vôi sống), vôi sống ngấm nước sẽ chuyển thành Ca(OH) 2 (vôi tôi), phản ứng xảy ra như sau: CaCO 3 → CaO + CO2 CaO + H 2O → Ca(OH)2 100
Quản lý chất lượng nước 2.4.2 Phản ứng của vôi trong ao 2+ CaCO 3 H+ → Ca +H O + CO (tăng độ cứng) + 2 2 CaCO 3 CO + H2O → Ca + 2+ + 2 - 2HCO (tăng độ cứng và độ kiềm) 3 CaO + 2H +→ Ca 2+H O 2(tăng độ cứng) CaO + 2CO + H O2 → Ca + 2+ 2 - 2HCO (tăng độ cứng và độ kiềm) 3 2+ Ca(OH) + 2H+ → Ca + 2H O (tăng độ cứng) 2 2 2+ - Ca(OH) + 2CO → Ca + 2HCO (tăng độ cứng và độ kiềm) 2 2 3 Bảng 6-5. Ảnh hưởng của việc bón vôi nông nghiệp (lg/L) lên tổng độ kiềm và tổng độ cứng của nước ở những độ mặn khác nhau. Tổng độ kiềm Tổng độ cứng Độ mặn (mg/L CaCO 3) (mg/L CaCO 3) Đối chứng Bón Đối chứng Bón Nước ngọt, ≈ 0.1 ‰ 27,4 46,1 30,9 50,5 1‰ 18,0 22,4 164,7 164,0 5‰ 40,8 40,4 720 746 10 ‰ 60,0 58,0 1540 1690 15 ‰ 91,2 85,6 2120 2100 20 ‰ 108,8 107,2 3060 3050 30 ‰ 139,6 137,2 4180 4220 3 BÓN PHÂN 3.1 Mục đích bón phân Bón phân nhằm kích thích sự phát triển của thực vật phù du, nhờ vậy gia tăng sinh vật làm thức ăn cho cá và năng suất cá. 3.2 Các loại chất dinh dưỡng Các yếu tố đa lượng là chất dinh dưỡng cần với lượng tương đối lớn, ví dụ như C, H, O, N, P, Si, Mg, Ca, S, K và Na... Các yếu tố vi lượng là những chất dinh dưỡng được cần với lượng tương đối nhỏ như Fe, Mn, Cu, Zn, B, Mo, Va, Co... 3.3 Nguồn chất dinh dưỡng Nước nguồn với độ kiềm cao thường chứa hàm lượng cao các chất khoáng hoà tan. Trong bùn đáy cũng tích lũy nhiều vật chất dinh dưỡng, quá trình khoáng hóa sẽ cung cấp các muối dinh dưỡng hòa tan cho môi trường nước. Ngoài ra, nguồn vật chất dinh dưỡng còn được cung cấp từ sự bài tiết của động vật hay từ nguồn vật chất nhân tạo như thức ăn hay phân bón. 101
Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản 3.4 Chất dinh dưỡng cơ bản Chất dinh dưỡng cơ bản gồm Phospho (P) Nitơ (N) Bảng 6-6. Phân loại các loại phân bón thương mại phổ biến Phần trăm Phân bón N P 2O5 K 2O Urea 45 0 0 Nitrat canxi 15 0 0 Nitrta natri 16 0 0 Nitrat amôn 33-35 0 0 Sulfat amôn 20-21 0 0 Superphosphate 0 18-20 0 Trisuperphosphate 0 44-54 0 Monoammonium phosphate 11 48 0 Diamrnonium phosphate 18 48 0 Metaphosphate canxi 0 62-64 0 Nitrate kali 13 0 44 Sulfat kali 0 0 50 Bảng 6-7. Các nguồn yếu tố vi lượng sử dụng trong phân bón Yếu tố Nguồn Phần trăm xấp xỉ của yếu tố Bo (Boran) Borac (Borax) 11 Pentaborate natri 18 Acid Boric 17 Đồng (copper) Pentahydrate sulfat đồng 25 Malachite 57 Oxide Cupric 75 Đồng kìm 9-13 Sắt (Iron) Sulfat sắt 19 Oxid sắt 77 Sắt ammon phosphat 29 Sắt kìm (Iron chelates) 5-14 Mangan (Manganese) Sulfat Mangan 26-28 Oxid Mangan 41-68 Mangan kìm 12 Mangan Chloride 17 Molybden Molybdat natri 39 Molybdat ammon 54 Kẽm (Zinc) Monohydrat sulfate kẽm 35 Sulfate kẽm bazơ 55 Carbonate kẽm 52 Kẽm kìm 9-14 102
Quản lý chất lượng nước Bảng 6-8. Các thành phần dinh dưỡng của môi trường nuôi tảo Yếu tố (mg/L) Nước ngọt Nước mặn Gorham Chu Sverdrup ASP2 Na 7,6 18,1 10.500 7.050 K 8,6 4,5 380 313 Ca 23,2 9,7 400 100 Mg 2,9 2,5 1.350 440 HCO 3 (pH=7) 34,8 23,0 140 - Cl 13,9 - 19.000 10.400 SO4 26,8 9,7 2.660 1.930 NO3-N 0,05 6,8 0,001-0,60 8,2 PO4-P 0,004 1,8 0,07 0,9 SiO2 1,0 12,3 6,4 3,2 Fe (Ferric citrate) - 0,18 0,01 0,8 B - 4,6 6,0 Mn - 0,002 1,2 Mo - - 0,01 - Co - - 0,0005 0,003 Cu - - 0,003 0,0012 Zn - - 0,01 0,15 tis (hydroxymethy) - - - 1.000 aminomethane Sodium ethylenadiamine - - - 30 tetraacetate Vitamin B12 - - - 0,002 Thiamine hydrochloride - - - 0,5 Nicotinic acid - - - 0,1 Calcium pantothenate - - - 0,1 Β-aminobenzoic acid - - - 0,010 Biotin - - - 0,001 Inositol - - - 5 Folic acid - - - 0,002 Thymine - - - 3 3.5 Phân bón Phân vô cơ kích thích sự phát triển của sinh vật tự dưỡng ban đầu và những sinh vật trong chuỗi thức ăn liên quan, trong khi đó phân hữu cơ có tác dụng trên sinh vật tự dưỡng và sinh vật dị dưỡng. 3.5.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của phân bón - Ánh sáng và nhiệt độ: mức độ ánh sáng tới, độ sâu mực nước, độ đục. - Thay nước. - Chất lượng nước - Điều kiện nền đáy và quá trình sử dụng ao. - Rong cỏ. 103
Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản - Thành phần của tảo. - Độ hòa tan của phân. - Phương pháp và nhịp độ bón phân. - Sự tiêu thụ bởi động vật phiêu sinh 3.5.2 Phân bón vô cơ Một dạng phân với loại 15-15-5 chứa 15% Nitơ, 15% P 2O 5, và 5% K 2O. 100 kg phân hỗn hợp 15-15-5 sẽ được tạo thành từ Urê, Trisuperphosphate (TSP) và Chlorua kali (KCl). Trong 100 kg phân 15-15-5, có 15kg N, 15kg P 2O 5, và 5 kg K 2O. Tỉ lệ phối trộn như sau: 15 kg N ÷ 0.45 kg N / Kg urea = 33.3 kg ure 15 kg P 2O 5 ÷ 0.46 kg P 2O 5 / kg TSP = 32.6 kg TSP 5 kg K 2O ÷ 0.60 kg K 2O / kg KCl = 8. 3 kg KCl Tổng hợp chất phân = 74.2 kg Chất phụ gia (vôi nông nghiệp) = 25.8 kg Tổng cộng = 100.0 kg Bổ sung phân vô cơ cho phân hữu cơ: Vì sản phẩm thải động vật (phân chuồng) thường chứa hàm lượng N và P không cân đối như nhu cầu tối ưu của tảo, nên cần thiết phải bổ sung cho phân chuồng với nguồn phân vô cơ (N/P) để tạo ra những nguyên liệu thích hợp hơn. Thí dụ: - Tỉ lệ bón phân: 250 kg phân gà khô/hecta/tuần - Hàm lượng chất dinh dưỡng trong phân gà: N = 2,5%, P = 2% - Tỉ lệ N:P theo yêu cầu = 5:1, giả sử hàm lượng P trong phân là hợp lý. - Cần bao nhiêu Ure (46% N) để thêm vào phân gà để tạo ra loại phân với tỉ lệ N:P theo yêu cầu? Tính toán - Lượng phân gà ban đầu chứa: - N: 250 kg x 2.5% = 6.25 kg, - P: 250 kg x 2% = 5 kg - Phân với tỉ lệ N: P yêu cầu = 5 : 1 chứa 25 kg N. - Lượng N thêm cần trong phân gà: - 25kg - 6.25 kg = 18.75 kg - Lượng ure cần thiết là - 18.75 kg x 100/46 = 40.76 kg. 104
Quản lý chất lượng nước 3.5.3 Phân hữu cơ Bảng bên dưới liệt kê hàm lượng chất dinh dưỡng của các loại chất hữu cơ khác nhau dùng làm phân bón. Vì tỉ lệ C:N:P trong phân hữu cơ thường cung cấp một tỉ lệ chất dinh dưỡng không cân đối (N:P), do đó được khuyến cáo là bổ sung phân vô cơ để có được tỉ lệ mong muốn. Bảng 6-9. Thành phần cơ bản trung bình của phân chuồng hữu cơ (giá trị được biểu thị bằng % trọng lượng) Phân chuồng Tỉ lệ % phần cơ bản không có độ ẩm C:N N P K Phân gia súc 2/ Phân Trâu 19 1,23 0,55 0,69 Bò 19 1,91 0,56 1,40 Cừu 29 1,87 0,79 0,92 Dê và cừu (hỗn hợp) - 1,50 0,72 1,38 Ngựa 24 2,33 0,83 1,31 Heo 13 2,80 1,36 1,18 Lạc đà - 1,51 0,15 1,30 Voi 43 1,29 0,33 0,14 Cọp 10 2,82 3,19 0,03 Sư tử 9 3,60 3,21 0,04 Người 8 7,24 1,72 2,41 Phân gia cầm 9 3,77 1,39 1,76 Phân vịt 10 2,15 1,13 1,15 Phân thỏ - 1,72 1,30 1,08 Nước tiểu Trâu - 2,05 0,01 3,78 Bò - 9,74 0,05 7,78 Cừu - 9,90 0,10 12,31 Dê và cừu (hỗn hợp) - 9,64 0,14 - Heo - 10,88 1,25 17,86 Ngựa - 13,20 0,02 10,90 Người 0,8 17,14 1,57 4,86 Bột Bột máu 3,5 11,12 0,66 - Bột sừng và móng guốc - 12,37 1,60 - Bộp xương 8 3,36 10,81 - Phân cá 4,5 7,50 2,82 0,80 105
Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản Phân xanh Tỉ lệ % phần cơ bản không có độ ẩm C:N N P K Rơm lúa mì 105 0,49 0,11 1,06 Rơm lúa mạch 110 0,47 0,13 1,01 Rơm lúa nước 105 0,58 0,10 1,38 Rơm yến mạch - 0,46 0,11 0,97 Rơm bắp 55 0,59 0,31 1,31 Rơm đậu nành 32 1,30 - - Lá và cuống bông - 0,88 0,15 1,45 Bột hạt bông - 7,05 0,90 1,16 Rơm đậu phộng 19 0,59 - - Vỏ hột đậu phộng - 1,75 0,20 1,24 Vỏ đậu phộng - 1,00 0,06 0,90 Rơm đậu xanh - 1,57 0,32 1,34 Cọng đậu đũa - 1,07 1,14 2,54 Rễ đậu đũa - 1,06 0,12 1,50 3/ Bã cà phê - 1,79 0,12 1,80 Bã mía 116 0,35 0,04 0,50 4/ Cỏ 20 0,41 0,03 0,26 Rong cỏ xanh 13 2,45 - - Tro cây cọ dầu - - 1,71 32,50 Sợi nén cây cọ dầu - 1,24 0,10 0,36 Bảng 6-10. Thành phần khoáng chất (% tổng chất rắn) chứa trong chân chuồng Khoáng chất Thức ăn heo Phân heo Phân bò thịt Ca 0,917 2,47 1,16 Mg 0,194 1,20 0,47 Zn 0,122 0,05 0,01 Cu 0,00218 0,05 0,035 Fe.. 0,0161 0,05 0,08 Mn 0,00398 0,02 0,01 Na 0,312 0,63 0,09 K 0,682 3,49 2,28 P 0,741 3,7 1,7 S 0,455 N 2,839 Theo Ngoddy et al. (1971), trích dẫn C.W. Lin & Yang Yi (2001) Bảng 6-11. Lượng phân chuồng thải từ động vật nuôi Đơn vị trọng lượng Pounds/con vật/năm Động vật của con vật, lb, N P 2O5 K Bò sữa 1.000 131,4 36,1 55,8 Bò thịt 1.000 170,8 26,3 39,4 Gia cầm 5 1,81 1,46 0,67 Heo 100 14,7 6,6 8,7 Cừu 100 12,3 4,3 8,9 Theo Dale (1971), trích dẫn bởi C.W. Lin & Yang Yi (2001) Hệ số chuyển đổi xấp xỉ: P x 2.3 = P 2O K x 1.2 = K 2O 5, 106
Quản lý chất lượng nước Bảng 6-12. Hàm lượng nitơ (N) và phospho (P) theo khối lượng khô của các loại phân chuồng khác nhau được sử dụng bón cho ao. Phân %N %P Tỉ lệ N : P Nguồn Gà 2,8 1,4 2,0 : 1 AIT Bò 1,5 0,6 2,5 : 1 GREEN et al. 1989 Vịt 4,4 1,1 4,0 : 1 A.I.T. 1986 Trâu 1,4 0,2 7,0 : 1 A.I.T. 1986 3.6 Phương pháp bón phân 3.6.1 Phương pháp bón phân Khi bón phân hữu cơ cần tránh sự tích tụ ở đáy ao vì như thế sẽ sinh ra nhiều khí độc. Do đó, khi bón phân hữu cơ nên giữ chúng ở tằng mặt bằng cách dùng sàng bón phân. Phần đế của sàng bón phân nên đặt từ 15-20 cm dưới nước và đặt gần đầu nước cấp hoặc cuối ao nơi gió thổi thịnh hành. Một sàng như vậy thì đủ cho 1 ao lên đến 7 ha khi phiêu sinh phát triển. Kích thước của sàng phụ thuộc vào diện tích ao: Bảng 6-13. Tương quan giữa diện tích ao và kích thước sàng Diện tích ao (ha) Kích thước phần trên của sàng (m) 1 0,85 X 0,85 2 1,25 x 1,25 3 1, 50 X 1, 50 4 1,70 x 1,70 5 1,90 X 1,90 6 2,10 x 2,10 7 2,25 x 2,25 Nguồn: ASEAN (1978), trích dẫn bởi C.W. Lin & Yang Yi (2001) Hình 6-1. Sàng bón phân Ngoài ra, có thể cho phân bón và thùng nổi đục lỗ hay túi lưới treo ở gần mặt nước ao để bón phân cho ao. 107
Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản Hình 6-2. Bón phân bằng thùng nổi đục lỗ Hình 6-3. Bón phân bằng túi lưới 3.6.2 Tỉ lệ và tần số bón phân Vì tính chất phức tạp liên quan đến hiệu quả của việc bón phân như được thảo luận ở trên, cho nên khó để đưa ra một công thức về tỉ lệ bón phân có thể áp dụng được trong mọi trường hợp. Nói chung để duy trì mức độ sinh khối của tảo ở 80-300 g chlorophyll-a/L, độ trong khoảng 20-40 cm, thì tổng hàm lượng lân (TP) và đạm (TN) trong nước nên duy trì trong khoảng 0,2-0,5 mg P/L and 1-3 mg N/L, với một tỉ lệ N:P là 5-10:1. Theo nguyên tắc thì số lần bón phân càng nhiều sẽ càng tạo sự ổn định về hàm lượng dinh dưỡng trong nước, vì thế duy trì được năng suất sinh học ổn định. Trong thực tế, bón 2 lần/tuần đến 1 lần/tuần là tần số thích hợp. 3.7 Mùi hôi Cá có mùi hôi như mùi bùn, hôi cỏ hoặc hôi dầu làm giảm chất lượng nên không thể bán được hoặc chỉ bán với giá thấp. 108
Quản lý chất lượng nước 3.7.1 Hợp chất hoá học gây ra mùi hôi Các hợp chất gây mùi hôi ở tôm cá gồm: Geosmin (C 12H 22O), methyhsobomeol (MIB, C 11H 20O), and mucidone (C 16H 18O 2). Tôm cá sẽ có mùi hôi khi các chất tạo mùi hôi tích lũy trong thịt cá là
Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản 3.7.4 Các biện pháp phòng ngừa vấn đề về mùi hôi: - Tránh sự tích tụ của hợp chất hữu cơ ở đáy ao. - Chuẩn bị đáy ao bằng việc dọn sạch những chất hữu cơ dư thừa và qua việc phơi ao. - Các chất hoá học có thể khống chế những sinh vật gây mùi hôi- CuSO 4, Simazine. - NaCl (10 mg/L) kiềm hãm sự phát triển của Streptomycete. Cá biển ít có vấn đề về mùi hôi. 3.7.5 Loại bỏ mùi hôi khỏi cá: - Rửa sạch cá còn sống với nước sạch có thiosufat natri. - Thu hoạch cá khi sinh vật tạo mùi hôi bị tàn lụi như lúc nhiệt độ thấp. - Sơ chế cá bằng việc nhúng cá vào dung dịch muối 80% và hun khói. 4 SỤC KHÍ VÀ LUÂN CHUYỀN NƯỚC 4.1 Nguyên lý của quá trình sục khí 4.1.1 Mục đích - Cung cấp oxy cho đối tượng nuôi trong thủy vực, - Loại bỏ các khí độ như H 2S, NH3 - Tập trung các chất cặn bã vào giữ ao - Xáo trộn các phiêu sinh vật 4.1.2 Cơ chế chủ yếu của quá trình sục khí Làm tăng tốc độ khuếch tán của oxy từ không khí. Hàm lượng oxy hoà tan tối đa, sự bão hòa có được từ quá trình sục khí nhân tạo là 100% dưới những điều kiện chuẩn. Sục khí được dùng trong nuôi trồng thủy sản bao gồm các trại giống, ao nuôi thâm canh, nuôi cá nước chảy và nuôi trong hệ thống tuần hoàn. Tính toán hiệu suất sục khí: (DOa - DOi) x V N(g/kw.giờ) = ------------------------ Nxt Trong đó: DOa = Hàm lượng O 2 sau khi sục khí DOi = Hàm lượng O lúc ban đầu (g/m ) 2 3 V = Thể tích nước (m ) 3 N = Công suất máy sục khí (kw) t = Thời gian sục khí (giờ) 4.1.3 Phương pháp kiểm tra máy sục khí cơ học 110
Quản lý chất lượng nước - Sự khử oxy nước trong bể kiểm tra bằng việc thêm sulfit natri: CoCl2 2Na 2SO 3 + O2 → 2Na 2SO4 Tính toán từ phương trình phản ứng trên cần 7,9 mg/L Na 2SO 3 với 0,05-0,2 mg Co (trong CoCl 2 ) để lấy đi 1 mg O 2/L. - Kiểm tra oxy với máy sục khí. Hiệu suất chuyển tải oxy (KLa) có thể được tính toán như sau: Ln(DO 1 ) − Ln(DO 2 ) (K a) = (t −t ) / 60 L T 2 1 (K La) T= hiệu suất chuyển tải oxy ở nhiệt độ nước kiểm tra, /giờ DO1 = Oxy hoà tan hao hụt ở điểm 1 trên đồ thị mg/L DO2 = Oxy hoà tan hao hụt ở điểm 2 trên đồ thị mg/L t1 = thời gian ở điểm 1 trên đồ thị, phút. t2 = thời gian ở điểm 2 trên đồ thị, phút. Nhiệt độ nước ảnh hưởng đến sự chuyển tải oxy. Điều chỉnh hiệu suất chuyển tải oxy về 20 ºC (68 ºF) với công thức T −20 (K La) 20 = (K La) T /1.024 T = nhiệt độ nước để kiểm tra ºC (K La) 20 = hiệu suất chuyển tải oxy ở 20ºC./giờ Bảng 6-14. Kết quả kiểm tra sự chuyển tải oxy được thực hiện trong bể 0,70 m với 3 nhiệt độ nước 22ºC (71,6ºF). Hàm lượng oxy hoà tan (DO) ở mức bão hoà là 8,7 mg/L. a b Thời gian (phút) DO trong bể (mg/L) DO hao hụt (mg/L) 0 0,15 1 0,2 8,5 2 1,2 7,5 3 2,7 6,0 4 3,3 5,4 5 4,25 4,45 6 4,8 3,9 7 5,35 3,35 8 5,95 2,75 9 6,35 2,35 10 6,65 2,05 11 6,85 1,85 a Máy sục khí bắt đầu và hàm lượng DO được đo trong khoảng thời gian 1 phút. Thời gian được tính khi hàm lượng DO bắt đầu gia tăng. b Hàm lượng DO ở mức bão hoà trừ hàm lượng DO đo được ở thời điểm t. 111
Quản lý chất lượng nước nuôi trồng thủy sản Hình 6-5. Kiểm tra sự chuyển tải oxy Tính toán tốc độ chuyển tải oxy cho những điều kiện chuẩn (0 mg/L DO, 20ºC, nước trong) với công thức OT s = ( K 20) L a DO 20 V OTs = tốc độ chuyển tải oxy chuẩn, g O 2/giờ DO20 = hàm lượng DO ở mức bão hoà ở 20ºC và áp suất chuẩn, mg/L V 3 = thể tích nước trong bể m Tốc độ chuyển tải oxy có thể được chia theo công suất của máy (mã lực hoặc watt) để tạo điều kiện dễ dàng so sánh giữa các loại máy sục khí có kích cỡ khác nhau. 112